CC BY
70
УДК 66.041.45
М. А. Таймаров, В. А. Егоров
ПАДАЮЩИЕ ПОТОКИ ПРИ СЖИГАНИИ МАЗУТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ФОРСУНОК
Ключевые слова: мазут, газ, форсунки, сжигание, падающие потоки.
При сжигании мазута с использованием механических форсунок с паропроизводительностью 360 т/ч значение падающих потоков ниже, чем при сжигании газа во всех горелках.
Keywords: fuel oil, gas, nozzles, the burning, falling streams.
When burning fuel oil with use of mechanical nozzles with a paroproizvoditelnost of360 t/h value offalling streams is lower, than when burning gas in all torches.
Введение
Мазут под большим давлением подается в форсунку через ствол и распыляется через тангенциальные каналы.
Пароакустические (ультразвуковые)
форсунки "Факел" (ФУЗ) предназначены для
экономичного и низкотоксичного сжигания жидкого топлива в составе горелок энергетических котлов, для розжига и подсвечивания в пылеугольных котлах, с диапазоном регулирования расхода от 20...100 процентов. Форсунки выпускаются в двух исполнениях: короткофакельные «Факел» и
длиннофакельные «Факел- Д».
Форсунки на расходы от 500 кг/час и выше в настоящее время работают на ряде ТЭЦ России: Воркутинские ТЭЦ, Заинской ГРЭС, Красноярские ТЭЦ, Рефтинской ГРЭС, Экибастузская ГРЭС, Камчатские ТЭЦ, Хабаровской ТЭЦ-3 и др.Форсунки используются при работе на мазуте, для розжига и подсветки пылеугольных котлов. ОАО «Татэнерго» и многие промышленные предприятия республики Татарстан для сжигания мазута используют только пароакустические форсунки «Факел».
Форсунки рассчитаны для топочных мазутов ГОСТ 10585-75 при вязкости топлива не более 10 ВУ ГОСТ 6258-52, на расходы топлива 0,1 - 9,0 т/ч. Давление топлива перед форсункой рекомендуется поддерживать не менее 3 ати, пара -не менее 5 ати. Удельный расход пара на распыление составляет не более 0,06 кг/кг.
Форсунка содержит встроенный фильтр очистки мазута, не требует специальной тарировки на стенде. Тарировочные характеристики, техническое руководство по монтажу и эксплуатации и переходные детали для монтажа входят в комплект поставки. Для более надёжной работы форсунок топливо должно быть профильтровано с помощью фильтров с ячейками не более 1,0х1,0 мм [1].
Проводились исследования падающих потоков.
23 декабря 2010 года в 13.45 котел №4 был переведен на сжигание газа. Котлоагрегат работал с паропроизводительностью 355 т/ч .
13 января 2011 года в 16.00 котел №4 работал на мазуте М-100 все 6 горелок с паропроизводительностью 405 т/ч с форсунками ФУЗ-5000.
25 января 2011 года в 15.45 котел №4 работал на газу (горелки 2, 3, 5, 6) и на мазуте (горелки 1, 4 с форсунками КГЭУ),
паропроизводительность котла составляла 300 т/ч .
9 февраля 2011 года в 14.20 котел №4 работал на мазуте М-100 все 6 горелок с паропроизводительностью 360 т/ч с использованием механических форсунок .
Из-за сжигания мазута (сернистого топлива) необходимо повышать температуру уходящих газов, что влияет на увеличение температуру горячего воздуха и температуру питательной воды.
При сжигании мазута необходимо увеличивать коэффициент избытка воздуха, что влияет на содержание кислорода в уходящих газах.
Для сжигания мазута также необходимо увеличивать давление воздуха, в сравнении с сжиганием газа на 60 - 80 %.
На рис. 1. - 4. представлены значения падающих потоков для различных сечений левого и правого бока котла.
Падающие потоки на отметке 22,3 метра не превышают значений 100 кВт/м2 как при сжигании газа, мазута или совместного сжигания газа с мазутом (рис. 1. - 4.).
При сжигании газа максимальное значение падающих потоков достигалось на отметке 11,2 метра в сечении 1, т.е возле задних экранов, значение q достигало 247 кВт/м2.
При сжигании мазута через механические форсунки максимальное значение падающих потоков достигалось на отметке 11,2 метра в сечении 1 левого бока котла, значение q достигало 238 кВт/м2.
Сжигая мазут через форсунки ФУЗ-5000 значение падающих потоков достигало 555 кВт/м2 на отметке 6,6 метра в сечении 1 правого бока котла, (сильное свечение факела).
Суммарное значение падающих потоков при сжигании мазута через форсунки ФУЗ-5000 (Dк
Высота по отметке Н, м Высота по отметке Н, м
405 т/ч) в 2 раза выше, чем при сжигании мазута через механические форсунки (Dк 360 т/ч).
При переводе горелок № 1 и № 4 на мазут при Dк 300 т/ч с использованием форсунок КГЭУ суммарное значение падающих потоков на 5 % выше, чем при сжигании газа с Dк 355 т/ч.
Рис. 1 - Падающие тепловые потоки в сечение 1, левый бок котла:
О - при 355 т/ч, топливо газ все
горелки;
Щ - при 360 т/ч, топливо мазут (механические форсунки);
^ - при 405 т/ч, топливо мазут (ФУЗ-
5000);
X - при 300 т/ч, топливо мазут в
горелках № 1, № 2 (КГЭУ), газ в горелках № 3, 4,
5, 6
Рис. 2 - Падающие тепловые потоки в сечение 2, левый бок котла:
О - при 355 т/ч, топливо газ все
горелки;
Щ - при 360 т/ч, топливо мазут (механические форсунки);
^ - при 405 т/ч, топливо мазут (ФУЗ-
5000);
X - при 300 т/ч, топливо мазут в
горелках № 1, № 2 (КГЭУ), газ в горелках № 3, 4, 5, 6
Рис. 3 - Падающие тепловые потоки в сечение 1, правый бок котла:
О - при Бк 355 т/ч, топливо газ все горелки;
Щ - при 360 т/ч, топливо мазут (механические форсунки);
- при 405 т/ч, топливо мазут (ФУЗ-
5000);
X - при 300 т/ч, топливо мазут в горелках № 1, № 2 (КГЭУ), газ в горелках № 3, 4, 5, 6
Рис. 4 - Падающие тепловые потоки в сечение 2, правый бок котла:
0 - при 355 т/ч, топливо газ все
горелки;
щ - при 360 т/ч, топливо мазут (механические форсунки);
- при Бк 405 т/ч, топливо мазут (ФУЗ-
5000);
X - при 300 т/ч, топливо мазут в горелках № 1, № 2 (КГЭУ), газ в горелках № 3, 4, 5, 6
Выводы
При сжигании мазута с использованием механических форсунок с
паропроизводительностью 360 т/ч значение падающих потоков ниже, чем при сжигании газа во всех горелках [2].
Использование паромеханических вместо механических форсунок дает большее значение падающих потоков во всем объеме топки котла, что в дальнейшем отражается большими температурами факела на уровне 1-го и 2-го ярусов горелок.
Литература 2. Вестник Казанского государственного
технологического университета - 2011. Т.14, №19. -С.81 1. Таймаров М.А., Мазитов А.И. Форсунка. Патент на _ 85
полезную модель № 106718. 3 с.
© М. А. Таймаров - д-р техн наук, проф., зав. каф. котельных установок и парогенераторостроения КГЭУ, проф. каф. переработки древесных материалов КНИТУ, taimarov@rambler.ru; В. А. Егоров - соиск. каф. котельных установок и парогенераторостроения КГЭУ.
